Учёные ИПМаш РАН первыми в России научились изготавливать пластины из карбида кремния
Учёные Института проблем машиноведения (ИПМаш) РАН научились изготавливать пластины из карбида кремния. Материал способен переносить очень высокие нагрузки и позволит создавать гораздо более производительные устройства, сообщает ТАСС.
«Учёные ИПМаш РАН первыми в РФ создали технологию производства главного материала для микроэлектроники будущего — карбида кремния, кристаллического материала для микроэлектроники, по характеристикам превосходящего использующийся в настоящее время кремний. Технология проста в получении и многократно дешевле существующих зарубежных технологий», — рассказали в пресс-службе.
Кремниевые пластины, которые используются в электронных устройствах, способны выдерживать температуру не больше 60°С. Один из самых перспективных вариантов замены кремния — соединение кремния с углеродом. Устройства на основе карбида кремния могут работать почти при 300°С и выдерживать высокое радиоактивное облучение, что позволяет использовать их на ядерных станциях и в космосе.
Существующие методики производства карбида кремния сводятся к выращиванию плёнки из карбида кремния прямо на кремниевых пластинах, рассказывает руководитель лаборатории структурных и фазовых превращений в конденсированных средах ИПМаш РАН Сергей Кукушкин. Недостаток такого метода заключается в несовпадении кристаллических структур получившейся плёнки и базовой пластины, из-за чего плёнка может начать трескаться.
Чтобы этого избежать, учёные предварительно изымают часть атомов из пластины кремния и создают пустоты, помогающие плёнке из карбида кремния закрепиться более надежно. Учёные из ИПМаш РАН вместо изъятия атомов кремния из пластин придумали сразу заменять их на атомы углерода без разрушения кристаллической структуры.
«Впервые в мировой практике реализована последовательная согласованная замена атомов одного сорта другими атомами прямо внутри исходного кристалла без разрушения его кристаллической структуры. Качество структуры слоев, полученных данным методом, значительно превосходит качество пленок, выращенных на кремниевых подложках ведущими мировыми компаниями», — подчеркнул Сергей Кукушкин.
Замена атомов происходит с помощью простого угарного газа. Разработанная в ИПМаш РАН технология, отметил Сергей Кукушкин, позволяет удешевить производство пленок карбида кремния почти в десять раз в сравнении с зарубежными аналогами.
